Arka Plan
Bu makalede NB-IoT’dan, nerelerde kullanıldığından, hangi uygulamalara uygun olduğundan ve bir Arduino kullanarak NB-IoT ile nasıl iletişim kurulacağından bahsedeceğiz. Umarız bu, NB-IoT hakkındaki bilginizi zenginleştirir ve sonunda kendi NB-IoT tabanlı projenizi oluşturmanıza yol açar!
IoT Nedir?
NB-IoT’dan bahsetmeden önce, IoT’nin ne olduğunu anlamamız gerekiyor. IoT, Nesnelerin İnterneti anlamına gelir ve makineler, elektronik cihazlar gibi birbirine bağlı nesnelerin bir sistemi olarak kabul edilebilir. Her bir nesne, kablosuz bir ağ üzerinden veri gönderip alarak birbirleriyle iletişim kurabilir. Bu tür bir iletişim, makineden makineye (M2M) iletişim olarak da değerlendirilebilir ve akıllı ve otomatik bir şekilde çalışır.
Bir IoT çözümü dağıtmak için aşağıdakilere ihtiyacınız var:
- Veri toplayan ve işleyen donanım (elektronik cihaz)
- Toplanan verileri iletmek için bir kablosuz ağ
- Aygıtları kontrol etmek ve elde edilen verileri analiz etmek için gerekli yazılıma sahip bir PC
IoT için iletim ağı hakkında konuştuğumuzda, LoRaWAN, Sigfox ve NB-IoT gibi farklı ağ protokolleri vardır. Önce NB-IoT’ye bakalım ve daha sonra LoRaWAN ve SigFox ile bazı karşılaştırmalar yapalım.
NB-IoT Nedir?
NB-IoT, Dar Bant Nesnelerin İnterneti anlamına gelir ve her yerde çalışan düşük güçlü geniş alan (LPWA) teknolojisidir. NB-IoT, cihazların uzun mesafelerde kablosuz iletim yapmasına olanak tanırken, çok daha düşük maliyetle ve uzatılmış pil ömrü için çok düşük güç tüketimi sağlar. Daha da önemlisi, IoT’deki bağlı cihazlar arasında güvenli ve daha güvenilir bir bağlantı sunar. Ayrıca, 2016 yılında 3GPP tarafından standartlaştırılan bir 5G teknolojisi olarak sınıflandırılmıştır.
NB-IoT Kullanmanın Avantajları Nelerdir?
NB-IoT, aşağıdaki gibi çeşitli avantajlar sunar:
Çok düşük güç tüketimi: Genellikle NB-IoT modülleri/cihazları yalnızca bir pil ile 10 yıla kadar çalışabilir. Bu, veri iletim miktarının az olması ve dolayısıyla çekilen enerjinin daha az olmasından kaynaklanmaktadır.
Maliyet Etkin: NB-IoT modülleri kullanıldığında, düşük güç tüketimleri nedeniyle enerji tasarrufları esasen maliyet tasarruflarına yansır. Ayrıca, NB-IoT çipleri daha basit bir şekilde üretilir ve daha ucuz fiyatlarla temin edilebilir.
Güvenilirlik: NB-IoT, lisanslı bir spektrumda kurulduğunda, kullanıcılara daha iyi güvenilirlik sunarken, Hizmet Kalitesi yönetimi için gerekli kaynak tahsisini garanti eder.
Daha Geniş Dağıtım: NB-IoT, daha düşük bit hızlarına ve daha iyi mürekkep bütçelerine sahiptir ve iletişim sağlamak için geçitlere ihtiyaç duymaz. Bunun yerine, bu cihazlar mevcut LTE ağlarının mevcut baz istasyonlarına doğrudan bağlanabilir.
Yüksek Ağ Kapasitesi: NB-IoT, her hücrede 100.000’den fazla bağlantıyı destekler.
Yüksek Hareketlilik: NB-IoT, iletişim modüllerinin/cihazlarının farklı konumlar arasında hareket etmesi gereken alanlarda dağıtılabilir.
Daha İyi Güvenlik: NB-IoT, iki yönlü kimlik doğrulama ve güçlü arayüz şifrelemesi ile daha iyi güvenlik sunar.
Uzun Menzilli Kapsama: NB-IoT, iç mekanlarda ve yer altına derinlemesine nüfuz etme yeteneği ile uzun menzilli kapsama sunar.
Sigfox ve LR’den Farkı Nedir?
Sigfox ve LR’nin yaygın olarak dağıtılan farklı IoT teknolojileri bulunmaktadır. Bu teknolojiler arasında bir karşılaştırma yapalım.
| LoRa | Sigfox | NB-IoT | |
|---|---|---|---|
| Maks. bağlantı kaybı | 160 dB | 157 dB | 164 dB |
| Teknoloji | Telif hakkı | Telif hakkı | Açık standart |
| Lisanslı radyo spektrumu | Hayır | Hayır | Evet |
NB-IoT Nerelerde Kullanılabilir?
NB-IoT, aşağıdaki gibi çeşitli uygulama senaryoları için uygundur:
- Akıllı Sayaçlar
- Akıllı Şehirler
- Akıllı Evler ve Binalar
- Sağlık Hizmetleri
- Tarım ve Çevre
- İnsan ve Hayvan Takibi
- Üretim ve Lojistik
Arduino’da NB-IoT İletişimini Nasıl Etkinleştirirsiniz?
Arduino, kullanımı kolay donanım ve yazılıma dayanan açık kaynaklı bir elektronik platformdur. Elektronik ve programlama bilgisi olmayan öğrenciler için hızlı prototipleme amacıyla tasarlanmış kolay bir araçtır.
Genellikle, elektronik projeleri prototiplemek için bir Arduino UNO Kartı kullanırız, ancak bu kart herhangi bir kablosuz iletişim işlevselliği ile gelmez. Bu nedenle, Arduino’nun işlevselliğini genişletmek için farklı genişletme kartları/şildler ekleyerek Arduino UNO’nun işlevselliğini artırabiliriz.
Dragino NB-IoT Shield
Bu, NB-IoT teknolojisini eklemek için bir Arduino UNO’nun üzerine yerleştirebileceğiniz bir genişletme kartıdır. Bu şildi kullanarak, NB-IoT çözümlerini hızlı ve kolay bir şekilde prototipleyebilirsiniz.
Bu NB-IoT şildini Seeed Bazaar’da sunuyoruz ve iki versiyonu bulunmaktadır:
Bu nedenle, seçim yaparken, ülkenizle eşleşen frekans bandına sahip şildi seçtiğinizden emin olmalısınız.
Teknik Özellikler
- Çıkış Gücü: 23dBm
- Duyarlılık: -129dBm
- Çalışma Sıcaklığı: -40°C ~ +85°C
- Giriş Vcc: 4.5v ~ 5.5v
- Micro SIM Arayüzü
Donanım Genel Görünümü
Örnek: NB-IoT Shield’i kontrol etmek için AT Komutlarını manuel olarak gönderin
Şimdi bu shield’i bir Arduino ile kullanmanın basit bir örneğine bakalım. Bu örnek, bir PC ile iletişim kurmak için NB-IoT kullanır. Kullanıcı, PC üzerinden NB-IoT modülüne bir AT komutu göndermeli ve sinyalin gücünü tespit etmelidir.
Adım 1
NB-IoT Shield’i Arduino UNO’ya bağlayın.
Adım 2
NB-IoT Shield üzerindeki Micro-SIM arayüzüne bir Micro-SIM Kart yerleştirin.
Adım 3
Arduino UNO’yu PC’ye bağlayın.
Adım 4
Arduino yazılımını açın ve “Dosya→Yeni”ye tıklayın, ardından yeni dosyayı kaydedin.
Adım 5
Aşağıdaki kodu Arduino IDE’ye kopyalayın.
#include <SoftwareSerial.h>
SoftwareSerial mySerial(10, 11);
void setup() {
Serial.begin(9600);
while (!Serial) {
}
Serial.println("Dragino'ya Hoş Geldiniz");
mySerial.begin(9600);
}
void loop() {
if (mySerial.available()) {
Serial.write(mySerial.read());
}
if (Serial.available()) {
mySerial.write(Serial.read());
}
}Adım 6
Programı derleyin ve yükleyin.
Adım 7
“Araçlar→Seri Monitör”e tıklayarak Seri Monitörü açın.
Adım 8
“Dragino’ya Hoş Geldiniz” dizesini bekleyin ve aşağıdaki komutları girin.
- giriş “AT”
- giriş “AT+CSQ”
- giriş “AT+CIMI”
Artık bu NB-IoT shield ile daha fazla keşif yapabilir ve Arduino kullanarak kendi NB-IoT tabanlı sensör ağınızı oluşturabilirsiniz!
Bu blogu okuyarak NB-IoT teknolojisi hakkında net bir anlayışa sahip olduğunuzu umuyoruz ve NB-IoT teknolojisini kullanarak Arduino ile prototiplemeye başlayabileceğinizi umuyoruz!